本实用新型专利技术公开一种GB/T29768‑2013国标超高频RFID标签，应用于射频识别领域，针对现有的研究GB/T29768‑2013国标超高频RFID协议方案少的问题，本实用新型专利技术通过单片机实现满足GB/T29768‑2013国标超高频RFID协议的射频识别标签，功耗低、成本低、研发时间短和自主知识产权，可以为研究RFID算法等功能提供快速实现的可能，为GB/T29768‑2013国标超高频RFID协议提供自主开发和设计平台，可以为国标RFID协议用在物联网领域提供设计和验证平台，由于其便携式，低功耗和低成本，可以直接用于各种应用系统中。
【技术实现步骤摘要】
GB/T29768-2013国标超高频RFID标签
本技术属于射频识别领域，特别涉及满足GB/T29768-2013国标超高频RFID协议的射频识别标签。
技术介绍
近年来，射频识别技术(RFID)飞速发展，在各行各业都能看到其应用的价值，其中超高频RFID识别技术由于识别距离远在远距离应用环境中有更多的优势，包括物品识别，目标跟踪，医疗监控，环境检测等等，其在最近很热门的领域——物联网，也有很大的发展前景。目前市面上的超高频RFID技术使用的通信协议，绝大部分都是EPCglobal、ISO/IEC、UID、AIM等UHFRFID标准。为促进国内RFID产业的发展，我国自主定义了GB/T29768-2013国标超高频RFID通信协议，该国标超高频RFID协议在编解码和指令结构等部分都有自主知识产权。由于针对GB/T29768-2013国标超高频RFID通信协议的研究平台有限，本技术专利技术首次提出一种以单片机为载体，运用C语言和汇编语言混合编程的方式，用板级电路和单片机相结合的方式实现满足GB/T29768-2013国标超高频RFID协议的射频识别标签。现有技术大部分是在芯片中实现GB/T29768-2013国标超高频RFID协议，或者通过FPGA等载体进行芯片的测试。现有技术的缺点是：在标签芯片前期研究中，不能通过板级电路验证标签以及系统的性能，造成研发时间增长，功能验证不完善等缺陷；并且FPGA成本高，功耗大，不能满足小型化便携式需求，不能直接将FPGA实现的标签用在实际的应用中。
技术实现思路
本技术为解决上述技术问题，提出了符合GB/T29768-2013国标超高频RFID协议的超高频RFID标签，运用板级电路和单片机相结合的方式实现满足GB/T29768-2013国标超高频RFID协议的射频识别标签，该方案可以降低系统的研发成本和研发时间，并且有功耗低，小型化等优点。本技术采用的技术方案是：GB/T29768-2013国标超高频RFID标签，包括：射频信号能量收集电路、解调器、调制器以及数字基带处理模块；所述射频信号能量收集电路通过将天线接收到的电磁波进行转换处理并存储；存储的能量为解调器与调制器提供工作电压；所述解调器用于解调天线接收的射频信号；所述解调器的输出作为数字基带处理模块的输入；所述调制器采用反向散射通信的方式将数字基带处理模块输出的标签的返回数据反馈到读写器。进一步地，所述射频信号能量收集电路包括：滤波器、匹配网络、第一整流电路、能量管理模块以及储能电容；天线接收的电磁波依次经过滤波器、匹配网络以及第一整流电路的处理，转换为直流电压，直流电压通过能量管理模块对储能电容进行充电。进一步地，所述解调器包括：匹配电路、第二整流电路、检波电路、均值电路以及比较电路；天线接收的射频信号经过匹配电路后，进入第二整流电路进行处理，得到读写器发射的射频信号包络，经过检波电路处理后的包络信号分为两路，第一路进入比较电路，第二路经过均值电路后作为比较电路的判决门限。进一步地，所述调制器包括四个并联且源极接地的MOS管；数字基带处理模块输出的标签的返回数据连接到所述四个MOS管的栅极。进一步地，所述基带信号处理模块由单片机实现，具体根据行GB/T29768-2013国标超高频RFID协议对解调器输入的信号进行处理，并输出标签的返回数据。本技术的有益效果：本技术的GB/T29768-2013国标超高频RFID标签，通过单片机实现满足GB/T29768-2013国标超高频RFID协议的射频识别标签，功耗低、成本低、研发时间短和自主知识产权，可以为研究RFID算法等功能提供快速实现的可能，为GB/T29768-2013国标超高频RFID协议提供自主开发和设计平台，可以为国标RFID协议用在物联网领域提供设计和验证平台，由于其便携式，低功耗和低成本，可以直接用于各种应用场景的测试系统中。附图说明图1为本技术实施例提供的GB/T29768-2013国标超高频RFID标签结构图；图2为本技术实施例提供的单片机实现的数字基带处理模块的结构图；图3为本技术实施例提供的状态机转换图。具体实施方式为便于本领域技术人员理解本技术的
技术实现思路
，下面结合附图对本
技术实现思路
进一步阐释。如图1所示为GB/T29768-2013国标超高频RFID标签结构图，本专利技术的GB/T29768-2013国标超高频RFID标签，包括：射频信号能量收集电路、解调器、调制器以及数字基带处理模块；所述射频信号能量收集电路通过将天线接收到的电磁波进行转换处理并存储；存储的能量为解调器与调制器提供工作电压；射频信号能量收集电路包括：滤波器、匹配网络、第一整流电路、能量管理模块以及储能电容；天线接收的电磁波依次经过滤波器、匹配网络以及第一整流电路的处理，转换为直流电压，将该直流电压输入能量管理模块，通过能量管理模块对储能电容进行充电；本技术的能量管理模块采用功耗低的芯片，比如低压差线性稳压器件TPS780300250、TPS780270200、TPS78001、TPS781330220等，它们工作的静态电流IQ很低，大约在500nA，并且工作电流在150mA左右，可以满足该方案的低功耗，小型化的要求。解调器包括：匹配电路、第二整流电路、检波电路、均值电路以及比较电路；天线接收的射频信号经过匹配电路后，进入第二整流电路进行处理，得到读写器发射的射频信号包络，经过检波电路处理后的包络信号分为两路，第一例进入比较电路，第二路经过均值电路后作为比较电路的判决门限；来判决输入的数据是高电平或者是低电平，本实施例只需要一位的比较器，一位的比较器也可以认为是一位的A/D转换器，其输出可以直接作为数字基带处理模块的输入信号，数字基带处理模块进行GB/T29768-2013国标超高频RFID协议的处理。调制器包括四个并联且源极接地的MOS管；数字基带处理模块输出的标签的返回数据连接到所述四个MOS管的栅极，用来控制MOS管的通断，具体的：当标签的返回数据为低电平“0”时，4个MOS管截止(类似于开路)，标签天线输入阻抗与标签电路的射频输入端口阻抗匹配，从天线接收的射频信号大部分会经由匹配电路传输至后级解调电路和能量收集电路。当标签的返回数据为高电平“1”时，4个MOS管导通(相当于接地)，标签电路的射频输入端口为低阻抗，此时标签天线输入阻抗与标签电路的射频输入端口阻抗不匹配，因此，大部分的射频信号在标签电路的射频输入端口经过天线被反射回读写器；经测试，采用4个并联形式的栅极受控MOS管BF1212WR可以达到良好的调制效果。本技术的基带信号处理模块由单片机实现，具体根据行GB/T29768-2013国标超高频RFID协议对解调器输入的信号进行处理，并输出标签的返回数据；本实施例中选择TI公司的MSP430系列芯片，具有超低功耗的特性；如图2所示为单片机实现的基带信号处理模块结构图。单片机每次上电都会进行初始化操作，完成单片机各模块和输入输出端口的初始化配置。首先不使能WatchDog(看门狗)，设置各个端口为固定的输入输出状态，初始化各模块包括主时钟的频率，初始化标签需要的非易失性存储器内的值，设置完成后，使单片机本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.GB/T29768‑2013国标超高频RFID标签，其特征在于，包括：射频信号能量收集电路、解调器、调制器以及数字基带处理模块；所述射频信号能量收集电路通过将天线接收到的电磁波进行转换处理并存储；存储的能量为解调器与调制器提供工作电压；所述解调器用于解调天线接收的射频信号；所述解调器的输出作为数字基带处理模块的输入；所述调制器采用反向散射通信的方式将数字基带处理模块输出的标签的返回数据反馈到读写器。
【技术特征摘要】
1.GB/T29768-2013国标超高频RFID标签，其特征在于，包括：射频信号能量收集电路、解调器、调制器以及数字基带处理模块；所述射频信号能量收集电路通过将天线接收到的电磁波进行转换处理并存储；存储的能量为解调器与调制器提供工作电压；所述解调器用于解调天线接收的射频信号；所述解调器的输出作为数字基带处理模块的输入；所述调制器采用反向散射通信的方式将数字基带处理模块输出的标签的返回数据反馈到读写器。2.根据权利要求1所述的GB/T29768-2013国标超高频RFID标签，其特征在于，所述射频信号能量收集电路包括：滤波器、匹配网络、第一整流电路、能量管理模块以及储能电容；天线接收的电磁波依次经过滤波器、匹配网络以及第一整流电路的处理，转换为直流电压，直流电压通过能量管理模块对储能电容进行充电。3.根据权利要求1所述的GB/T29...
【专利技术属性】
技术研发人员：文光俊，李钢，李镇兵，赵发定，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：新型
国别省市：四川,51
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